数字电路课程设计—投弹游戏机设计报告

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1、投弹游戏机课程设计说明书课程设计名称：数字电路课程设计题目：投弹游戏机学院名称：专业：班级：学号：姓名：评分：教师：20年月日18投弹游戏机数字电路课程设计任务书20－20学年第学期　第周－周题目投弹游戏机内容及要求〖基本要求〗10个LED顺序点亮（移动速度可变），如果能够在点亮的同时将小球投中目标，则发出1000Hz庆贺声系统由无稳态多谐振荡器、十进制计数器、RS触发电路、音频振荡器，喇叭驱动电路〖主要参考元器件〗555，CD4017，CD4001进度安排1.仿真、画PCB线路板图、领元器件：2天

2、；2.制作、焊接：1天3．调试：2天4.验收：0.5天5.提交报告：2011-2012学年第一学期3～7周学生姓名：指导时间：指导地点：任务下达20年月日任务完成20年月日考核方式1.评阅□√　2.答辩□√3.实际操作□√4.其它□指导教师系（部）主任摘18投弹游戏机摘要本次数字电路设计的课题是投弹游戏机。该游戏机的设计以由555电路构成的多谐振荡电路、移位计时芯片和延时控制电路为主要研究对象，对实现电路进行分步设计，将实现电路分成几个功能模块，再将模块整合，以实现设计所要求的功能，达成投弹延时蜂鸣

3、的效果。除此之外还可借参数可调的优势，以达到自由控制闪灯频率的特殊功能。18投弹游戏机目录前言1第一章设计内容及设计要求2第二章系统设计方案及选择32.1方案一32.2方案二3第三章系统组成及工作原理53.1脉冲发生器部分53.2计时器及LED显示部分63.3电容延时部分73.4音频振荡部分73.5系统总图及整体工作原理83.5.1系统原理图83.5.2系统工作过程及原理9第四章作品调试及结果分析114.1作品调试114.2结果分析114.3制作过程中的结果分析11第五章实验结论12参考文献13附录

4、一14附录二15附录三1618投弹游戏机前言数字电子技术是当前发展最快的学科之一，数字逻辑器件已从60年代的小规模集成电路发展到目前的中、大规模集成电路及超大规模集成电。相应地，数字逻辑电路的设计方法在不断地演变和发展，由原来的单一的硬件逻辑设计发展成三个分支，即硬件逻辑设计、软件逻辑设计及兼有二者优点的专用集成电路设计。本次课程设计内容是设计并制作一个投弹游戏机。游戏投弹机是一种新型数字游戏，该投弹机系统组成有：由555构成的无稳态多谐振荡器，十进制计数器（CD4017），R-S触发器电路（CD4

5、001），音频震荡器（CD4001），喇叭驱动电路。投弹游戏机是采用模块设计，分模块安装方法设计而成。利用NE555构成矩形脉冲发生器（频率和占空比可调）电路；CD4017（分频器）对由NE555产生的脉冲进行编码、译码和分配工作，使其输出信号控制LED的顺序轮流点亮；最后利用CD4001因投弹产生的信号而产生延时，并驱动蜂鸣器，发出一定频率的祝贺声。通过本次制作后的调试，得到了简单的“老虎机”（即投弹游戏机）的工作原理，电源开关闭合后可发现555产生了占空比可变的脉冲，十个LED灯顺序循环点亮，在

6、某一个灯亮的时间内如果闭合相应的开关，则该灯会多亮若干秒，同时蜂鸣器发出声音。这说明此次的设计是成功的。18投弹游戏机第一章设计内容及设计要求投弹游戏机基本要求：10个LED灯顺序点亮（移动速度可变），如果能够在点亮的同时将小球投中目标，则发出1000HZ庆贺声；参考原理：系统由无稳态多谐振荡器、十进制计数器、RS触发器、音频振荡器、喇叭驱动电路构成；主要参考器件：555、CD4017、CD4001。18投弹游戏机第二章系统设计方案及选择2.1方案一第一部分：利用NE555构成占空比及频率可调的脉冲

7、发生电路（多谐振荡电路）；第二部分：由CD4017计数器对由NE555产生的脉冲进行编码、译码和分配工作，其输出信号用于控制LED的点亮；第三部分：利用CD4001因投弹产生的信号进行延时控制LED灯亮时长，并由CD4001中的或非门构成的音频振荡器驱动蜂鸣器，发出一定频率的祝贺声。其工作的原理框图如图2.1所示555脉冲形成电路十进制移位计数器LED显示按钮延时电路无稳音频振荡电路蜂鸣器图2.1方案一原理框图1）555脉冲形成电路：由555芯片、电阻和电位器构成占空比可调的无稳态多谐振荡器，产生时

8、钟脉冲；2）十进制移位计数器：使10个LED顺次循环点亮；3）LED显示；4）按钮：其开关模拟投掷小球，投中则产生一脉冲信号；5）延时电路：产生的脉冲信号，经延时电路延时5秒左右，以驱动音频振荡器；6）无稳音频振荡器：振荡产生1000Hz左右的音频信号，传输至蜂鸣器；7）蜂鸣器：小球投中时产生“祝贺”的声响。2.2方案二第一部分：利用NE555构成占空比及频率可调的脉冲发生电路（多谐振荡电路）；第二部分：由CD4017计数器对由NE555产生的脉冲进行编码、译码和分配